工程光学Chp7习题答案.pdf

《工程光学Chp7习题答案.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、Chp71．一个人近视程度是−2D（屈光度），调节范围是8D，求：（1）远点距离；（2）其近点距离；（3）配戴100度近视镜，求该镜的焦距；（4）戴上该近视镜后，求看清的远点距离；（5）戴上该近视镜后，求看清的近点距离。1解：①R==−2/1(m)lr∴l=−5.0mr②A=R−PA=8DR=−2D∴P=R−A=−2−8=−10D11l==−=−1.0mpP101③D=∴f′=−1mf′④R′=R−D=−1Dl′=−1mR⑤A=R′−P′A=8DR′=−1DP′=R′−A=−9D1l′=−=−.011mP92．一放大镜焦距f′=25mm，通光

2、孔径D=18mm，眼睛距放大镜为50mm，像距离眼睛在明视距离250mm，渐晕系数为k=50%，试求（1）视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置。【提示】放大镜的放大倍率和视场的大小都与物像位置有关，注意公式的应用条件。ω'眼睛FF'【解】放大镜工作情况如图所示，P′−D-l'P'（1）由公式Γ=1−得：f′D1250P′25050Γ=+1−=+1−=10+1−2=9f′f′2525（2）本小题有两种解法。方法I：根据视觉放大率的定义求解D放18tgω′由K=50%可得：tgω′===.018，代入公式Γ=得：2P′2×50tgω.018

3、ytgω==.002=9D∴2y=2×Dtgω=2×250×.002=10mm方法II：根据成像关系求解由tgω′=.018得：y′=250×tgω′=45mm′111将l′=P′−D=50−250=−200mm，fe=250mm代入公式−=l′lf′得到：l=−222.mml′200Xy′又∵β===9=，解得：2y=10mml222.y111（3）由题意D=P′−l′得：l′=P′−D=50−250=−200mm代入公式−=l′lf′111得到：−=−200l25l=−22.22mmx3．一显微镜物镜的垂轴放大率为β=−3，数值孔径NA=

4、1.0，共扼距L=180mm，物镜框是孔径光阑，目镜焦距f′=25mm。e（1）求显微镜的视觉放大率。（2）求出射光瞳直径。（3）求出射光瞳距离（镜目距）。（4）斜入射照明时，λ=.055μm，求显微镜的分辨率。（5）求物镜的通光孔径。（6）设物高2y=6mm，渐晕系数k=50%，求目镜的通光孔径。X已知：显微物镜β=−3NA=1.0共轭距L=180mm物镜框为孔径光阑′fe=25mm2250250X①Γe===10′25feXΓ=β*Γe=−30500NA500*1.0②D′===.167mmΓ30③孔径光阑AB'BF'1F'2A'-ll’

5、-lz-l'z由物镜成象关系:⎧l′⎪β==−3⎧l=−45mm⎨l得到：⎨⎪(−l)+l′=180⎩l′=135mm⎩′lZ=−(l′+fe)=−160mm111−=lZ′lZfe′111=−lZ′=29.62mmlZ′25160④道威判断5.0λ5.0*.055μmσ===.275μmNA1.0′lZ29.62⑤目镜的β===−.0185目lZ−160.167D==.902mm.01852y′⑥2y=6mm，β==32y目镜2y′=18mmA'ω'眼睛B'F2F'2K=50%时：-f2lz'3189tgω′===.0362*fe′25D目

6、=2lZ′*tgω′=2*29.62*.036=21.33mm4．欲分辨.0000725mm的微小物体，使用波长λ=.000055mm，斜入射照明，问：(1)显微镜的的视觉放大率最小应为多大？(2)数值孔径应取多少合适？解：σ=5.0λ/NA=.0000725mmNA=5.0λ/σ=.0379×Γ≥500NA=1897.5．有一生物显微镜，物镜数值孔径NA=5.0，物体大小2y=4.0mm，照明灯丝面积1.2×21.2mm,灯丝到物面的距离100mm，采用临界照明，求聚光镜焦距和通光孔径。【解】光路和已知条件如右图所示，聚光镜物镜′A⎧4.0

7、1l⎪β=−=−=由⎨2.13lu⎪⎩(−l)+l′=100B-ll'⎧l=−75mm111得到：⎨代入公式−=⎩l′=25mml′lf′得到聚光镜焦距：f′=18.75mm聚°由NA=nsinu=5.0知：u=30°°D=2×l′×tg30=2×25×tg30=28.86mm6．为看清4km处相隔150mm的两个点（设1′=.00003rad），若用开普勒望远镜观察，则：（1）求开普勒望远镜的工作放大倍率；（2）若筒长L=100mm，求物镜和目镜的焦距；（3）物镜框是孔径光阑，求出射光瞳距离；（4）为满足工作放大率的要求，求物镜的通光孔径；

8、（5）视度调节在±5D（屈光度），求目镜的移动量；°（6）若物方视场角2ω=8求象方视场角；(7)渐晕系数K=50%，求目镜的通光孔径。已知：l=−4000mσ=1